Результат интеллектуальной деятельности: Способ радионуклидной диагностики рака легкого

Изобретение относится к медицине, в частности к радионуклидной диагностике злокачественных новообразований легкого методом однофотонной эмиссионной компьютерной томографии.

На сегодняшний день наиболее перспективными радиофармпрепаратами (РФП) для ранней диагностики злокачественных новообразований различных локализаций, в том числе рака легкого, являются меченные радиоактивными изотопами производные глюкозы. Это связано с тем, что в клетках опухоли отмечается повышенный по сравнению с нормальными клетками уровень метаболизма глюкозы. Поэтому при введении в организм радиофармацевтического препарата на основе меченой радионуклидом глюкозы отмечается гиперинтенсивная аккумуляция данного РФП в опухолевых клетках. Это в свою очередь позволяет на ранних стадиях выявлять злокачественные новообразования и оценивать распространенность процесса.

В настоящее время в России и за рубежом для диагностики опухолей и оценки эффективности противоопухолевой терапии применяется, главным образом, метод позитрон-эмиссионной томографии (ПЭТ) с РФП 2-фтор-2-дезокси-D-глюкоза (¹⁸F-ФДГ), содержащий позитрон-излучающий радионуклид фтор-18 [Baum R.P., Schmuecking М, Bonnet R. et all. F-18 FDG PET for metabolic 3D-radiation treatment planning of non-small cell lung cancer. // Eur. J. Nucl. Med. and Mol. Imag. - 2002. Vol.43. - P. 96-99]. Несмотря на высокую диагностическую информативность метода ПЭТ, его широкое применение в России ограничено из-за высокой стоимости, а также малой распространенности ПЭТ-центров. Так стоимость одного обследования с ¹⁸F-ФДГ (в зависимости от исследуемой области) колеблется от 30 тыс.рублей и более, а ориентировочная стоимость строительства ПЭТ-центра составляет около 1 миллиарда рублей. В данное время в России реально функционируют около 30 центров позитронно-эмиссионной томографии, половина которых расположены в Москве и Санкт-Петербурге.

Вместе с тем, в стране существует более 250 центров, оснащенных гамма-камерами для проведения однофотонной эмиссионной компьютерной томографии (ОФЭКТ), где диагностика чаще всего осуществляется с использованием РФП на основе наиболее доступного для медицины радионуклида короткоживущего (T_1/2=6,02 ч) технеция-99 м (^99mTc). Как правило, технециевые РФП изготавливаются в виде стандартных наборов реагентов (лиофилизатов) к генератору технеция-99 м, которые представляют собой смеси, приготовленные методом сублимационной сушки при низких температурах [Лыков А.В. Сублимационная сушка // В кн.: Теория сушки. - М, Энергия. - 1968. - С. 334-362]. При их смешивании с элюатом технеция-99 м (раствор натрия пертехнетата, ^99mTc), выделенного из генератора, получается готовый РФП с заданными свойствами. Срок годности лиофилизатов обычно составляет 1 год.

Наиболее близким к предлагаемому способу является способ диагностики с применением меченного технецием-99m метоксиизобутилизонитрила (^99mTc-МИБИ). Используемый в известном способе радиофармацевтический препарат является неспецифическим препаратом, накапливающимся в опухолевых клетках. ^99mTc-МИБИ проникает в клетки опухоли путем пассивной диффузии и аккумулируется в митохондриях. Известно, что количество митохондрий в цитоплазме опухолевых клеток зависит от метаболической активности клетки, соответственно, уровень аккумуляции ^99mTc-МИБИ в опухолевых клетках прямо пропорционален количеству жизнеспособных клеток и количеству митохондрий в них. На сегодняшний день представлено большое количество работ посвященных применению ^99mTc-МИБИ для визуализации опухолей головного мозга: [Zhang S, Liu Y. Diagnostic Performances of 99mTc-Methoxy Isobutyl Isonitrile Scan in Predicting the Malignancy of Lung Lesions: A Meta-Analysis. Medicine (Baltimore). 2016; 95(18): e3571. doi: 10.1097/MD.0000000000003571]. Однако при этом, ОФЭКТ с ^99mTc-МИБИ характеризуется невысокими показателями чувствительности и специфичности в диагностике рака легкого, чувствительность и специфичность в среднем составляют 80,9% и 71% соответственно.

Новый технический результат - повышение эффективности, точности и информативности в диагностике рака легкого, возможность проведения скрининга.

Для достижения нового технического результата в способе радионуклидной диагностики рака легкого, включающем введение радиофармацевтического препарата и последующее проведение сцинтиграфических исследований, вводят радиофармацевтический препарат на основе меченной технецием-99m производной глюкозы в форме раствора для внутривенных инъекций в составе: 1-тио-D-глюкозы натриевой соли гидрата 0,625 мг, олова дихлорид 2-водный 0,044-0,052 мг, аскорбиновой кислоты 0,125 мг, натрия хлорида 8,0-10,0 мг, воду для инъекций до 1 мл, в дозе 500 МБк, и через 40-120 минут после внутривенного введения препарата выполняют однофотонную эмиссионную компьютерную томографию на двух детекторной гамма-камере, во время исследования пациента располагают на столе гамма-камеры в положении «лежа на спине», при этом, в поле зрения детекторов гамма-камеры должна попадать грудная клетка от верхней апертуры до уровня диафрагмы, полученные изображения подвергают постпроцессиноговой обработке с использованием пакета специализированных программ и при визуализации асимметричных участков гиперфиксации РФП в проекции легких диагностируют злокачественное новообразование. Способ осуществляют следующим образом

Пациенту с подозрением на злокачественную опухоль легкого вводят радиофармацевтический препарат на основе меченной технецием-99m производной глюкозы внутривенно в дозе 500 МБк, который готовят непосредственно перед введением согласно разработанному авторами лабораторному регламенту: 4 мл раствора натрия пертехнетата (Na^99mTcO₄) из генератора в асептических условиях вводят с помощью шприца во флакон с реагентом путем прокалывания иглой резиновой пробки, при необходимости предварительно проводят разбавление элюата изотоническим раствором натрия хлорида до требуемой величины объемной активности, содержимое флакона перемешивают встряхиванием и инкубируют при комнатной температуре в течение 30 минут до полного растворения реагента, вводят внутривенно в дозе 500 МБк, далее через 40-120 минут после внутривенного введения препарата выполняют однофотонную эмиссионную компьютерную томографию на двухдетекторной гамма-камере, во время исследования пациент располагают на столе гамма-камеры в положении «лежа на спине»,при этом, в поле зрения детекторов гамма-камеры должна попадать грудная клетка от верхней апертуры до уровня диафрагмы, производят запись 32 кадров (64 проекции) по 30 секунд на кадр в матрицу 64×64 пикселя без аппаратного увеличения по стандартным протоколам, полученные изображения подвергают постпроцессиноговой обработке с использованием пакета специализированных программ и при визуализации асимметричных участков гиперфиксации РФП в проекции легких диагностируют злокачественное новообразование. Пример на осуществление способа

Пример 1. Пациент Д., 65 лет, Ds.: Рак верхнедолевого бронха правого легкого с переходом на среднедолевой и нижнедолевой бронхи T2aN1M0. ИГХ- плоскоклеточный рак низкой степени дифференцировки. Считает себя больным на протяжении 12 месяцев, беспокоят кашель, одышка при физической нагрузке, общая слабость. При компьютерной томографии легких выявлены следующие изменения: справа в сегментах S 2,3 визуализируется объемное образование с неравномерным накоплением контраста, с нечеткими, неровными, бугристыми контурами размерами 40×50 мм. Заключение: Центральный рак правого легкого. Результаты однофотонной эмиссионной компьютерной томографии с РФП на основе меченной технецием-99 т производной глюкозы представлены на рисунке 1.

Способ основан на анализе результатов экспериментальных клинических исследований. Для подтверждения эффективности способа в визуализации рака легкого были проведены экспериментальные клинические исследования по изучению накопления радиофармацевтического препарата у пациентов с верифицированным диагнозом злокачественной опухоли легкого в количестве 10 человек. Всем пациентам внутривенно вводили радиофармацевтический препарат на основе меченной технецием-99m производной глюкозы в дозе 500МБк. Радиофармацевтический препарат на основе меченной технецием-99m производной глюкозы готовили непосредственно перед введением согласно разработанному авторами лабораторному регламенту: 4 мл раствора натрия пертехнетата (Na^99mTcO₄) из генератора в асептических условиях вводили с помощью шприца во флакон с реагентом путем прокалывания резиновой пробки иглой. При необходимости предварительно проводили разбавление элюата изотоническим раствором натрия хлорида до требуемой величины объемной активности. Содержимое флакона перемешивали встряхиванием и инкубировали при комнатной температуре в течение 30 минут до полного растворения реагента (лабораторный регламент получения РФП ЛР-01895186-02-15 от 19.08.2015 г). Состав радиофармацевтического препарата представлен в таблице 1.

Через 40-120 минут после внутривенного введения препарата выполняют ОФЭКТ на двух детекторной гамма-камере Е.САМ фирмы SIEMENS в стандартном режиме, производили запись 64 проекций в матрицу 64×64 пикселя с применением низкоэнергетических коллиматоров с энергией 140КэВ. Окно дифференциального дискриминатора настроено на 20%, аппаратное увеличение не использовалось.

Полученные при исследовании изображения (сцинтиграммы) подвергают постпроцессинговой обработке с использованием фирменного пакета программ E.Soft (SIEMENS, Германия). Патологическими считались асимметричные участки повышенной аккумуляции препарата в проекции легких и грудной стенки (Фиг. 1).

Результаты исследования продемонстрировали 100% чувствительность способа в диагностике злокачественных опухолей легких, то есть с применением указанного радиофармпрепарата удалось визуализировать опухоль у всех пациентов, включенных в исследование.

Таким образом, предлагаемый способ диагностики рака легких с применением радиофармацевтического препарата на основе меченной технецием-99m производной глюкозы позволяет отчетливо визуализировать злокачественные опухоли легких на метаболическом уровне, степень аккумуляции представленного радиофармпрепарата в опухоли дает возможность получать сцинтиграфические изображения надлежащего качества. Таким образом, применение нового радиофармацевтического препарата на основе меченной технецием-99m производной глюкозы позволит повысить эффективность диагностики злокачественных опухолей легких методом однофотонной эмиссионной компьютерной томографии.

Приложение

Таблица 1

1. Состав радиофармацевтического препарата «^99mTc-1-тио-D-глюкоза».

2. Фиг. 1 - ОФЭКТ с РФП на основе меченной технецием производной глюкозы пациента с диагнозом центральный рак правого легкого. Визуализируется очаг метаболической гиперфиксации препарата в проекции верхней доли правого легкого с нечеткими контурами.